十大工业革命发明

克兰普顿的蒸汽机车,19世纪。摘自查尔斯·汤姆林森的《实用艺术与制造业百科全书》"width=
蒸汽机是在工业革命期间发明的,它从根本上改变了工厂生产、运输和其他行业。环球历史档案/环球图片组通过盖蒂图片社

工业革命是18世纪中期到19世纪中期的一个创新时期,它使欧洲和美国的人们从以农业为主的生活方式转变为城市的工业化生活方式。以前手工生产的产品,一次生产一件,现在在工厂里批量生产,而运输和其他工业也大大发展了。历史].

尽管我们给这个时代贴上“革命”的标签,但这个标题多少有些误导。这一运动首先在英国扎根,并不是突然爆发的进步,而是相互依赖或相互促进的突破的积累。一些主要的突破是通过使用新材料,如钢铁;煤和蒸汽等新能源;新型机器,如动力织机;这部小说工厂劳动制度;以及新的交通工具,如蒸汽引擎驱动的火车和船只[来源:又何妨历史].

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最终,这些创新走向了世界的其他角落,更多的国家开始着手他们自己的工业革命。到19世纪末,美国实际上开始了第二次工业革命,这场革命持续到1914年左右,产生了现代装配线和其他重要发明[来源:又何妨].但第二次工业革命是另一篇文章的主题。

总结:就像互联网是20世纪90年代不可或缺的一部分一样,第一次工业革命期间的特殊发明使这个时代变得独特。如果没有那个时代的创造力,我们今天使用的许多基本商品和服务都不会存在。所以那个时代的冒险灵魂是否敢于修补现有的发明或者梦想一些全新的东西,有一件事是肯定的——工业革命改变了人类历史的进程。以下是10项永远改变了世界的工业革命发明。

10:差分机和分析机

查尔斯·巴贝奇的分析机"width=
查尔斯·巴贝奇的分析机(1871)是第一台全自动计算机器。这只是一部分。查尔斯·巴贝奇的分析机

对我们中的一些人来说,“把你的。计算器“为考试而去”这句话总是会让人焦虑,但那些不用计算器的考试让我们体验到了生活的真谛查尔斯巴贝奇.这位出生于1791年的英国发明家和数学家的任务是仔细研究数学表格,寻找错误。这种表格通常用于天文学、银行和工程等领域,由于它们是手工生成的,所以经常会有错误。巴贝奇渴望有一台自己的计算器。他最终设计了几款。

当然,巴贝奇没有像晶体管这样的现代计算机部件,所以他的计算引擎完全是机械的。这意味着它们惊人的庞大、复杂和难以建造(巴贝奇的机器没有一台是在他有生之年发明的)。例如,差分机1号可以求解多项式,但该设计需要25,000个独立部件,总重量约为15吨(13.6公吨)[来源:计算机历史博物馆].差分机2号,在1847年到1849年之间开发,是一个更优雅的机器,具有相当的功率和大约三分之一的重量,它的前身[来源:计算机历史博物馆].

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尽管这些引擎令人印象深刻,但巴贝奇的另一项设计使许多人认为他是现代计算之父。1834年,巴贝奇开始创造一种用户可以编程的机器。像现代计算机一样,巴贝奇的机器可以存储数据以供以后在其他计算中使用,并执行逻辑运算,如if-then语句,以及其他功能。巴贝奇从来没有为分析机编写过一套完整的设计,就像他为心爱的差分机编写的那样,但这样也好;分析机是如此巨大以至于它需要一个蒸汽机只是为了给它提供动力[来源:计算机历史博物馆].

9:充气轮胎

工人们将橡胶铺在帆布基础上"width=
工人们将橡胶放在帆布基础上,形成充气轮胎的外壳。在工业革命之前,轮胎很结实。环球历史档案/环球图片组通过盖蒂图片社

与工业革命期间的许多发明一样,充气轮胎同时“站在巨人的肩膀上”,同时迎来了新的发明浪潮。虽然约翰·邓禄普经常被认为是这个神奇的充气装置的发明者轮胎它的发明可以追溯到1844年(原谅我的双关语),当时查尔斯·古德伊尔(Charles Goodyear)为一种硫化过程申请了专利橡胶【来源:勒梅尔森].

在固特异的实验之前,橡胶是一种几乎没有实际用途的新产品,这主要是因为它的性能会随着环境的变化而急剧变化。硫化该方法涉及用硫和铅固化橡胶,创造了一种更稳定的材料,适用于制造工艺。硫化使橡胶具有足够的柔韧性,可以在炎热或寒冷的天气中保持其形状。

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当橡胶技术飞速发展时,工业革命的另一项发明却摇摇欲坠。尽管自行车有了踏板和可操纵的车轮,但在19世纪的大部分时间里,由于笨重的车架和坚硬无情的车轮,自行车更多的只是一种好奇心,而不是一种实用的交通工具。(车轮上有橡胶轮胎,但没有充满空气,因此驾驶起来很艰难。)

邓禄普是一名兽医,当他看到年幼的儿子骑着三轮车痛苦地跳来跳去时,他发现了这个缺陷,并迅速着手修复它。他早期的尝试是用充气的帆布花园软管,邓禄普用液体橡胶粘合。这些原型被证明大大优于现有的皮革和硬化橡胶轮胎。不久,邓禄普开始在W. Edlin and Co.公司的帮助下制造他的自行车轮胎,后来成为邓禄普橡胶公司。他们很快就主导了市场,并与自行车的其他改进一起,导致自行车产量飙升。不久之后,邓禄普橡胶公司开始为工业革命的另一个产品——汽车制造橡胶轮胎[来源:汽车名人堂].

8:麻醉

牙医莫朗为查尔斯·杰克逊拔牙"width=
这幅画展示的是波士顿牙医威廉·18新利最新登入托马斯·格林·莫顿在马萨诸塞州总医院首次成功地向公众演示乙醚的麻醉效果。莫顿是霍勒斯·威尔斯(Horace Wells)的学徒,这位牙医发现了乙醚用作麻醉剂的用途。SSPL /盖蒂图片社

像灯泡这样的伟大发明主宰了历史书,但我们猜任何面临手术的人都会提名麻醉是他们最喜欢的工业革命产物。在它发明之前,治疗一种特定疾病的方法往往比疾病本身更糟糕。拔牙是最大的挑战之一切除肢体在这个过程中限制了病人,而酒精和鸦片之类的物质几乎没有改善这种体验。当然,今天我们要感谢麻醉,因为我们很少有人能回忆起痛苦的手术。

一氧化二氮乙醚都是在19世纪早期被发现的,但都被认为是没有什么实际用途的麻醉药。事实上,巡回演出会让志愿者在现场观众面前18新利最新登入吸入一氧化二氮——也就是人们常说的笑气,让参与演出的每个人都感到开心。在其中一次演示中,一位名叫霍勒斯·威尔斯(Horace Wells)的年轻牙医目睹了他的一个熟人吸入了气体,并伤害了他的腿。当这名男子回到座位上时,威尔斯问他在事故中是否感到疼痛,在听到他没有疼痛后,他立即开始计划在牙科手术中使用这种气体,并自愿成为第一个病人。第二天,威尔斯让巡回演出的组织者加德纳·科尔顿(Gardner Colton)在他的办公室里使用笑气。18新利最新登入这种气体起了很好的作用,当他的同事拔下威尔斯的臼齿时,他就不寒而栗了。Haridas].

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不久,乙醚就被证明适合于长时间手术的麻醉(尽管究竟应该归功于谁仍是一个争论的问题),从那以后,手术就不那么可怕了。

7:照片

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约瑟夫(Joseph)拍摄的最早的照片Nicéphore Niépce展示了从他的房子里看到的风景。18新利最新登入他用暗箱将图像投射到涂有犹太沥青的锡板上,创造了世界上第一张照片。SSPL /盖蒂图片社

工业革命产生了许多改变世界的发明。摄像机不在其中。事实上,照相机的前身,即众所周知的暗箱,已经存在了几个世纪,16世纪后期出现了便携式版本。

然而,保存相机的图像是一个问题,除非你有时间跟踪和绘制它们。18新利最新登入后来约瑟夫来了Nicéphore Niépce。19世纪20年代,这位法国人想出了一个主意,将涂有感光化学物质的纸暴露在暗箱投影的图像上。8小时后,世界有了第一张照片[来源:哈丁].

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意识到八个小时的全家福摆姿势太长了,Niépce开始与路易斯·达盖尔合作改进他的设计,在1833年他去世后,达盖尔继续了Niépce的工作。达盖尔的银版照相法最初在法国议会引起了热情,然后传遍了全世界。但是,虽然银版照相法可以产生非常详细的图像,但它们无法被复制。

与达盖尔同时代的威廉·亨利·福克斯·塔尔博特(William Henry Fox Talbot)也在整个19世纪30年代致力于改善摄影图像,并制作了第一张负片,通过它,光线可以照射在相纸上,产生正图像。像塔尔博特这样的技术飞速发展,而且相机随着曝光时间的减少,能够拍摄运动物体的图像。事实上,1877年拍摄的一匹马的照片被用来解决一个长期存在的争论,即一匹马在全速奔跑时是否四只脚都离开了地面(它们确实离开了地面)[来源:国际摄影名人堂和博物馆沙阿].所以下次你拿出你的智能手机为了抓拍一张照片,花点时间想想几个世纪以来的创新使这张照片成为可能。

6:留声机

托马斯·阿尔瓦·爱迪生与爱迪生商业留声机合影"width=
托马斯·阿尔瓦·爱迪生手持爱迪生商用留声机,这是他一生中获得专利的1000多项发明之一。奥斯卡·怀特/Corbis/VCG via Getty Images

看你最喜欢的乐队现场表演的体验是无与伦比的。不久以前,现场表演还是体验音乐的唯一方式。托马斯·爱迪生当他在研究一种抄写电报信息的方法时,他永远地改变了这一点,他想到了留声机。这个想法很简单,但很聪明:一根录音针将音乐或语音中的声波对应的凹槽压入一个涂有锡的旋转圆筒中,另一根针将沿着这些凹槽复制源音频。

不像巴贝奇和他几十年来努力看到他的设计被建造,爱迪生让他的机械师约翰·克鲁西建造了机器,据报道,仅30小时后,他就有了一个工作原型。爱迪生通过对着话筒说“玛丽有只小羊羔”来测试机器,当机器回放他的话时,他很高兴。国会图书馆].

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但爱迪生的新发明远未完成。他早期的镀锡圆筒只能演奏几次就会被损坏,所以他最终用蜡取代了锡。到这个时候,爱迪生的留声机已经不是市场上唯一的播放器了,随着时间的推移,人们开始抛弃他的圆筒,转而选择唱片。但基本机制仍然完好无损。

5:蒸汽机

詹姆斯·瓦特,蒸汽机"width=
苏格兰发明家和机械工程师詹姆斯·瓦特正在修理一台纽科门蒸汽机。蒸汽机是工业革命的推动力之一。世界历史档案馆/盖蒂图片社

就像现在让我们着迷的v8引擎和高速喷气式飞机一样,蒸汽动力技术它也曾经是最先进的,在推动工业革命方面发挥了巨大作用。在这个时代之前,交通是马车,某些行业,如采矿业,是劳动密集型和效率低下的。第一台蒸汽机(以及后来的蒸汽动力机车)的发明将极大地改变这一切。

蒸汽机的起源实际上可以追溯到亚历山大港的赫伦,他在公元一世纪创造了风浮层,一种使球体旋转的蒸汽涡轮机。赫伦的发明只是一种好奇;它没有被用于任何目的。直到17世纪末和18世纪初,各种各样的发明家开始关注风油的技术,开始为蒸汽动力设备申请专利,这远远不止是一个玩具[来源:历史].

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活塞式蒸汽机,如图所示,在机车中是非常典型的。
©18新利最新登入HowStuffWorks

1698年,托马斯·萨弗里(Thomas Savery)发明了一台蒸汽泵,从矿井中抽水;在随后的几十年里,托马斯·纽科门和苏格兰工程师詹姆斯·瓦特改进和美化了他的设备。瓦特与马修·博尔顿合作,创造了一个旋转运动的蒸汽机,使蒸汽动力用于工业[来源:历史].

其他发明家想知道蒸汽动力的机器是否可以用来运输人员、货物和原材料。这导致了第一个的发展蒸汽机车还有19世纪30年代的船。尤其是蒸汽动力机车,它极大地改变了美国及其他国家的生活,因为它标志着货物第一次由机器而不是动物或人在陆地上运输。虽然蒸汽机车最终被柴油火车所取代,但这直到20世纪50年代才发生[来源:WorldWideRails].

4:食品罐头

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大约在1870年,法国工人在灌装和焊接食品罐。牛津科学档案/印刷收藏家/盖蒂图片社

打开厨房的橱柜,你一定会发现一项特别有用的工业革命发明。事实证明,蒸汽机出现的同一时期也改变了我们储存食物的方式。18新利最新登入

1795年,法国人尼古拉斯·阿佩尔(Nicolas Appert)在从事厨师、糖果制造商和酿酒师的工作时,听说有人悬赏奖金,奖励能找到一种保存食品以供运输的方法的人。法国军队的厨师经常看到大量变质的食物,这促使他们设立了这个奖项。出于好奇,Appert花了14年时间试图解开这个谜题[来源:又何妨].

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虽然可以通过干燥和发酵等方法来保存食物,但这些方法不能保存味道,也不是百分之百有效。阿培尔认为他应该能够像保存葡萄酒一样保存食物,他研究了煮沸技术,包括将食物添加到罐子中,密封,用帆布包裹罐子,然后在水中煮沸,以产生真空密封。他完善了这个过程,并赢得了奖项。但他一直不知道他的创新过程为什么会成功。这个谜题后来由路易·巴斯德【来源:Eschner].

尽管如此,阿培尔的基本概念得到了认可,今天我们仍然乐在其中罐头食品从午餐肉到意大利面。

3:电报

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在工业革命期间电报被采用后,人们涌向主要城市的公共接待室发送和接收电报信息。这是一个巨大的商业成功。世界历史档案馆/盖蒂图片社

智能手机而且笔记本电脑在美国,人们仍然使用技术进行交流——尽管速度变慢了——这是一项被称为智能手机的工业革命发明电报。

电报是在19世纪30年代和40年代由萨缪尔•摩尔斯,与其他发明家合作。该小组发现,通过连接到车站网络的电线传输电信号,他们的新电报可以远距离地将消息从一个地点发送到另一个地点。这些信息是用摩尔斯发明的点和划代码“写”出来的,他为字母表中的每个字母分配了特定的模式。接收电报的人只需解码电报上的摩尔斯电码标记[来源:历史].

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1844年,莫尔斯从华盛顿特区发送到巴尔的摩的第一条信息表明了他的兴奋。他传递“上帝创造了什么?”,表示他发现了一件大事。他做到了!摩尔斯的电报使人们几乎可以在不处于同一地点的情况下进行即时通信[来源:美国参议院].

18luck手机登录通过电报发送的信息还可以让新闻媒体和政府更快地共享信息。电报的发展甚至催生了第一个有线新闻服务机构——美联社。最终,摩尔斯的发明也将美国和欧洲连接了起来——这在当时是一项创新和全球性的壮举。

第2集:纺纱珍妮

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珍妮纺纱机是詹姆斯·哈格里夫斯在1764年发明的,它可以让一个人同时纺几根线。这个装置是工业革命的另一项重要发明。霍尔顿档案馆/盖蒂图片社

除了蒸汽机,工业时代的这项重要发明在商业方面可能是最引人注目的。无论是你抽屉里的袜子还是最时尚的衣服,工业革命期间纺织业的进步使大规模生产成为可能。珍妮纺纱机在这些发展中起了很大作用。

18世纪时,英国人在家生产布料,这是当时流行的家庭手工业体系的一部分。棉花是一种特别受欢迎的布料原料,纺织工人会用纺车把棉花纺成纱线——这是一项缓慢的任务,因为纺车一次只能生产一卷线。由于布料需求量很大,棉花生产商很难通过这种劳动密集型的工艺生产出足够的布料。

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纺织工兼发明家詹姆斯·哈格里夫斯登场了。1764年,哈格里夫斯发明了一种机器——珍妮纺纱机,这种机器只用一个轮子就能一次纺出8卷线(珍妮这个词在英国俚语中是“引擎”的意思)。没过多久,其他人就扩展了他的发明,创造了更大的机器,一次可以生产多达50、80甚至120卷线。这些衣服变得太大,无法放进人们的家里,这导致了以工厂为基础的纺织业和大规模生产的诞生[来源:英国广播公司贝利斯].

第1集:采矿铁的方法

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英国达勒姆的铅矿博物馆位于老公园头铅矿的旧址上。自从采用了更有效的方法后,钢铁工业在大城市真正开始腾飞。彼得·汤普森/传统图片社/盖蒂图片社

建设基础设施以支持工业革命并非易事。对包括铁在内的金属的需求,促使工业提出了更有效的开采和运输原材料的方法。

在几十年的时间里,钢铁公司向工厂和制造企业提供了越来越多的铁。为了廉价生产这种金属,矿业公司会提供铸铁,而不是价格昂贵的熟铁。此外,人们开始使用冶金或在工业环境中对材料物理性质的更深入研究。

大规模生产在工业革命期间甚至今天推动了其他发明的机械化。没有铁工业的发展提供援助铁路在当时,机车运输可能太困难或太昂贵了。

最初发表于2011年1月12日

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